Question

已知化学反应①：Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），其平衡常数为K₁；化 反应②：Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g），其平衡常数为K₂，在温度973K和1173K情况下，K₁、K₂的值分别如下：

温度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

请填空：
（1）通过表格中的数值可以推断：反应①是

 

（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）现有反应③：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），请你写出该反应的平衡常数K₃的数学表达式：K₃=

 

．
（3）在相同温度下，根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系式

 

，据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是

 

（填“吸热”或“放热”）反应．
（4）要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有

 

（填写字母序号，下同）．
A．增大压强     B．体积不变时充入稀有气体     C．升高温度
D．使用合适的催化剂       E．在体系中投入少量P₂O₅固体
（5）图甲、乙分别表示反应③在t₁时刻达到平衡，在t₂时刻因改变某个条件而发生变化的情况：①图甲中t₂时刻发生改变的条件可能是

 

．
②图乙中t₂时刻发生改变的条件可能是

 

．
A．升高温度   B．降低温度   C．加入催化剂   D．增大压强  E．减小压强   F．充入CO₂    G．分离出部分CO．

Answer 1

分析：（1）根据温度升高平衡常数的变化判断；
（2）化学平衡常数K=

K(CO)．C(H2O)

C(CO2)．C(H2)

；
（3）根据盖斯定律，反应①-反应②=反应③，推出k₃=

K1

K2

，根据图表可知温度越高K₁越大，K₂越小，结合K₃与K₁、K₂的关系，推导出温度对K₃的影响，再结合平衡移动判断分析；
（4）该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可以采用升高温度或增大反应物浓度或减小生成物浓度的方法；
（5）图甲中t₂时刻改变条件，正逆反应速率都增大但平衡不移动；
图乙中t₂时刻改变条件，平衡向逆反应方向移动．

解答：解：（1）由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，故答案为：吸热；
（2）化学平衡常数K=

K(CO)．C(H2O)

C(CO2)．C(H2)

，故答案为：

K(CO)．C(H2O)

C(CO2)．C(H2)

；
（3）根据盖斯定律，反应①-反应②=反应③，所以k₃=

K1

K2

，由图表可知，温度升高K₁增大，k₂减小，所以k₃增大，即温度升高，平衡向正反应方向移动，升高温度平衡吸热方向移动，反应③为吸热反应，故答案为：

K1

K2

；吸热；
（4）该反应是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，压强、催化剂对化学平衡移动无影响，增大反应物浓度或减小生成物的浓度、升高温度都能使平衡向正反应方向移动，P₂O₅固体能和水反应生成磷酸，从而减少生成物浓度，平衡向右移动，故选CE；
（5）该反应是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，图甲中t₂时刻改变条件，正逆反应速率都增大但平衡不移动，改变的条件为增大压强或加入催化剂，图乙中t₂时刻改变条件，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳浓度增大，一氧化碳浓度减小，可以采用降低温度或增大水蒸气的浓度或减小氢气的浓度，
故选：CD；A．

点评：本题考查化学平衡移动问题，题目难度较大，本题注意盖斯定律的运用，理解平衡常数的意义，注意反应③是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强和催化剂对其平衡无影响．